Построена 3D модель шнекового насоса, зазора между стенкой и гребнем шнека нет, для упрощения.
Понятно, что сетка не самая качественная, но ее измельчение не помогло, приведено Skewness:
Задача решается в нестационарном подходе:
Нагрев от вязкостного трения учтен:
Перекачиваемая жидкость:
Тело шнека вращается, задаются нижеприведенные условия в cell zone conditions (не обращайте внимание на разные названия материалов, он один и тот же, по ходу составления темы поменял название, так как надо рассмотреть дилатантную жидкость, а я привожу просто высоковязкую)
И соответственно тормозится стенка:
Если смотреть по сетке, то вход в области где из полости цилиндра не вырезан шнек, то есть если смотреть на сетку с разрезом - он слева. Тело шнека не сохранено и вырезано с помощью инструмента Subtract в DesignModeler.
В области входа в насос и в области выхода в начальный момент времени давление атмосферное, выход уходит в закрытый объем, который надо заполнить, предположительно шнек должен развивать давление в 10-15 МПа, избыточное давление на выходе и входе в начальный момент времени 0. Задаются следующие граничные условия:
Во вкладках Thermal задаются температуры 400 К.
Гибридная инициализация проходит успешно и по ее результатам достигаются величины 1e-8 в обоих векторах.
После начала решения величина невязки k на нулевой итерации достигает величины 1е+12. Решение сходится плохо, за 20 итераций на временной шаг уменьшается 2-3 порядка для всех величин (кроме k, он падает до величины 1e-2).
Естественно, в результате на первом временном шаге получается нефизичное решение: значения абсолютного давления 1e-8 Па, температура до 5е+8 К, с остальным тоже самое. Смотрел направление течения с помощью vector - направлено от входа к выходу.
Картина должна получаться такая: на входе в насос с давлением 0 МПа и температурой 400К, расплав засчёт шнекового насоса продвигается, нагревается и происходит рост давления от атмосферного (а лучше если оно будет порядка 50кПа) до 5-15 МПа, равномерный рост температуры по виткам (по длине) от 400К до 600К.
Что неправильно задается?
P.S. Говорю я уверенно о получаемой картине вот почему: по ходу решения получил картинку для просто высоковязкой жидкости, которая сходится с теорией. Потом случился краш ансиса и ни настройки, которые я установил, ни результаты не сохранились (в backup-e пусто), восстановить полученное решение не могу даже на воде - решение тоже разваливается (то есть дело не в вязкости). Что я упустил сейчас или видимо случайно нажал, когда получил верное решение? Сетку использовал такую же грубую, когда измельчал сетку, решение просто уточнялось на погран слоях, общая картина была прежней.
имелось ввиду -1e+8 Па
Добавить комментарий